Drobotun O. Personification of treatment for patients with bone tumors

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Science (DSc)

State registration number

0525U000388

Applicant for

Specialization

  • 14.01.07 - Онкологія

15-10-2025

Specialized Academic Board

Д 26.155.01

R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology National Academy of Sciences of Ukraine

Essay

Primary malignant bone tumors (PMBT) and metastatic lesions of the pelvis and lower extremities are one of the current problems of oncoorthopedics due to the severity of the clinical course of the disease, which leads to the creation of new methods of tumor diagnosis and treatment of patients. Scientific research in the field of oncology indicates the availability of reserves for improving methods of diagnosis and treatment of patients through the use of diffusion-weighted MRI and taking into account the individual phenotypic characteristics of the patient, the use of new treatment methods within the framework of preoperative planning and training on 3D models. All of the above indicates the relevance of the topic of the dissertation work, which is dedicated to solving an important problem of modern oncological orthopedics - improving therapeutic and diagnostic measures in patients with primary malignant and metastatic tumors of the pelvis and lower extremities. The aim of the work was to develop an algorithm for personalized treatment of patients with primary malignant and metastatic tumors of the pelvic bones and lower extremities using modern medical imaging technologies, 3D modeling technology and 3D printing of personalized bone and tumor models, endoprosthetics and the use of bioactive ceramics. In the course of the dissertation research, a diagnostic and treatment algorithm for personalized management of patients with primary malignant and metastatic bone tumors was developed for the first time in Ukraine using 3D technology for modeling the pathological focus. The algorithm, built according to the scheme “clinical examination + radiography + (dsMRI/MDCTperfusionography) + 3D modeling + 3D printing + planning/training of the operation + operation (tumor removal + endoprosthesis/bone replacement surgery (biomin)” promotes effective simultaneous osseointegration after surgery, improves functional treatment results and reduces the proportion of patients with complications of endoprosthesis, saves money of the state and the patient. It is also important to note that patients with chondrosarcoma and metastatic bone lesions who underwent surgery after 3D modeling of pathological foci and surgical training had significantly better functional outcomes compared to patients in the control groups, as evidenced by the results of the assessment using the international MSTS scale. One of the main results of the study is the assessment of long-term treatment results in terms of three-year and five-year overall and relapse-free survival of patients. The overall 3-year survival rates in the study (Osteosarcoma 3D) and control (Osteosarcoma K) groups were 90.1+3.8% and 75.3+4.9%, respectively; 5-year survival rates were 79.2+5.0% and 58.3+10.5%, respectively (p<0.05). The obtained data on the 5-year overall survival of patients with osteosarcoma exceed the results of other modern studies in this field by 10–12%. The 3-year recurrence-free survival rates in the study and control groups were 75.5+5.8% and 70.2+5.9%, respectively; 5-year recurrence-free survival rates - 70.6+7.4% and 63.3+7.2%, respectively.

Research papers

Дроботун О.В. Перспективные тренды в онкоортопедии. Актуальні проблеми клінічної та профілактичної медицини. 2019; 3-4: 51-57 // Б

Дроботун О.В. До питання 3D-моделювання в плануванні лікування пухлин стегнової кістки. Травма. 2021; 3: 38-42 // Б

Дроботун О.В. Діагностика, лікування та моніторинг хворих із первинними злоякісними пухлинами кісток таза і нижніх кінцівок: перспективні технології. Травма. 2023; 24(2): 52-57 // Б

Ternovoy N.K., Kolotilov N.N., Tuz E.V., Drobotun O.V., Ulyanchich N.V. Quantifiable tumor diffusion coefficient (overview and own data). Лучевая диагностика, лучевая терапия. 2018; 3: 70 – 76 // Б

Ternovoy N.K., Drobotun O.V., Kolotilov N.N., Konovalenko V.F., Voyeykova I.M., Vasilieva S.I. 3D modeling and 3D printing technology for personalized models of pelvic bones and proximal femur malignant tumors for surgery planning and rehearsal. Лучевая диагностика, лучевая терапия. 2018; 4: 36 – 40 // Б

Терновой Н.К., Колотилов Н.Н., Дроботун О.В., Туз Е.В., Ульянчич Н.В., Терницкая Ю.П. Текстурный анализ компьютерно-томографических изображений костных тканей: гетерогенность как показатель остеоинтеграции (предварительное сообщение). Лучевая диагностика, лучевая терапия. 2019; 1: 43-50 // Б

Ternovoy N.K., Kolotilov N.N., Drobotun O.V. Body component composition in patients with malignant and metastatic bone tumors. Лучевая диагностика, лучевая терапия. 2019; 2: 19 – 25 // Б

Ternovoy N.K., Drobotun O.V., Kolotilov N.N. Polymorbidity and heterogeneity of intact bone tissue in patients with malignant and metastatic bone tumors. Radiation Diagnostics, Radiation Therapy. 2019; 3: 33-37 // Б

Сафонов Н.К.,Стефанов Н.К., Дроботун О.В., Колотилов Н.Н., Улянчич Н.В. Профилактика на рецидивирането на злокачествените новообразувания на костите на долния крайник след ендопротезиране и костнозаместителна пластика при полиморбидни пациенти. Съвременни медицински проблеми. 2020; 3: 5 – 10 // Б

Забудская Л.Р., Дроботун О.В. Возможность и информативность постобработки кт-изображений при определении скелетно-мышечного индекса как критерия саркопении у пациентов с раком поджелудочной железы, костей таза и позвоночника. Евразийский онкол. журнал. 2020; 8(4): 325-333 // Б

Drobotun O., Safonov N., Kolotilov N. Relationship of the content of vitamin D and melatonin in blood serum and pineal gland calcifications in patients with malignant bone tumors. French-Ukrainian Journal of Chemistry. 2021; 9(1): 63 – 69 // А

Дроботун О.В., Сафонов Н.К., Колотилов Н.Н., Зазирный И.М. Гетерогенность ткани головного мозга у больных злокачественными опухолями как предиктор летального исхода. Georgian medical news. 2021; 6 (315): 20 – 25 // А

Konovalenko V.F., Ternovyi N.K., Tuz E.V., Protsenko V.V., Solonitsyn E.O., Audai A., Drobotun O.V., Ulianchych N.V . Experimental substantiation of the use of hydroxyapatite — tricalcium phosphate bioceramics for replacing bone defects after tumor removal. Exp Oncol. 2021; 43(3): 237–241 // А

Konovalenko V., Drobotun O., Ternovyi N., Konovalenko S., Garashchenko O. Monitoring and personalization in treatment of breast cancer patients with metastatic bone lesions. Eureka: Health Sciences. 2022; 1: 37-8 // Б

Терновой Н., Дроботун О., Колотилов Н., Туз Е., Вовк В. Магнитно-резонансная спектроскопия: информативность и эффективность диагностики злокачественных опухолей (обзор и портфолио). Radiation Diagnostics, Radiation Therapy. 2021; 38(3): 55-77// Б

Дроботун О.В., Терновой Н.К., Колотилов М.М. Кортексин: використання при ендопротезуванні у хворих з первинними злоякісними пухлинами кісток нижніх кінцівок та цереброваскулярною поліморбідністю. Radiation Diagnostics, Radiation Therapy. 2023; 14(2):15-21 // Б

Дроботун О.В., Терновий М.К., Колотилов М.М. Показники вітаміну D в сироватці крові пацієнтів із доброякісними та первинними злоякісними пухлинами й метастатичними ураженнями кісток. Ортопедія, травматологія та протезування. 2023; 2:50-55. doi: // А

Дроботун О. В., Колотилов Н. Н., Коноваленко В. Ф., Коноваленко С. В., Терновий Н. К. Коморбідність в онкології: сучасні виклики та пошук шляхів вирішення проблеми. Клінічна та профілактична медицина. 2024; 3: 132-141// А

Drobotun O., Konovalenko S., Ternovyi N. The use of a training 3D-model in the treatment of a patient with a pathological fracture of the proximal part of the femur (case from practice). Оrthopaedics, traumatology and prosthetics. 2024; 1: 53–58 // А

Drobotun O., Kolotilov N., Konovalenko V., Ternovyy N.. Assessment of the dalargin effect on the level of vitamin D and melatonin in blood serum in patients with malignant bone tumors and polymorbidity. Pain, joints, spine. 2024; 14(1): 36–41. //А

Drobotun O., Ternovyy N., Konovalenko S., Khmel A. Assessment of the impact of surgical treatment of primary malignant bone tumors on the quality of life of patients in peacetime and in the realities of wartime in Ukraine. Pain, joints. 2024; 14(4): 179-185 // А

Drobotun, O., Protsenko V.,Ternovyy, N. Improving patients’ quality of life after surgical treatment of primary malignant bone tumors using a training 3D model. Exp Oncol. 2024; 46(4): 341–344 // А

Сафонов Н.К., Колотилов Н.Н., Туз Е.В., Дроботун О.В. Идентификация метастазирования в кости скелета у больных раком молочной железы и предстательной железы: маркеры костного метаболизма, остеогенеза и МРТ локализация. Radiation Diagnostics, Radiation Therapy. – 2020; 3: 19–25.

Патент №143403 України на корисну модель, МПК: A61B 17/88 (2006.01), A61K 31/00, A61P 43/00. Спосіб профілактики рецидивування злоякісних пухлин кісток тазу та нижніх кінцівок після кістково-замісної хірургії у хворих з поліморбідністю / Терновий М.К., Дроботун О.В., Колотілов М.М., Туз Є.В., Вовк В.В., Ульянчич Н.В; заявник і власник Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького Національної академії наук України. u202001293, заявл. 26.02.2020; опубл. 27.07.2020. Бюл. № 14

Патент №145081 України на корисну модель, МПК: A61B 5/00, A61N 2/00. Спосіб діагностики доброякісних та злоякісних пухлин кісток / Терновий М.К., Дроботун О.В., Колотілов М.М., Туз Є.В., Вовк В.В.; заявник і власник Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького Національної академії наук України. u 202001292, заявл. 26.02.2020; опубл. 26.11.2020. Бюл. № 22.

Патент №143404 України на корисну модель, МПК: A61B 5/00, A61N 2/00. Спосіб персоніфікованого тривимірного моделювання злоякісних і метастатичних пухлин кісток тазу та нижніх кінцівок / Терновий М.К., Дроботун О.В., Коноваленко В.Ф., Колотілов М.М., Воєйкова І.М., Василькова С.І.; заявник і власник Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького Національної академії наук України. u 202001531, заявл. 26.02.2020; опубл. 27.07.2020. Бюл. № 14

Патент №144691 України на корисну модель, МПК: A61B 8/08 (2006.01) G01N 33/48 (2006.01). Спосіб діагностики ракових пухлин підшлункової залози / Колотілов М.М., Забудська Л.Р., Дроботун О.В.; заявник і власник Державна установа "Інститут ядерної медицини та променевої діагностики НАМН України // u 2019 10587, заявл. 25.10.2019; опубл. 27.10.2020. Бюл. № 20.

Сафонов Н.К., Коноваленко В.Ф., Туз Є.В., Вовк В.В., Колотілов М.М., Дроботун О.В. Спосіб визначення меж пухлин стегнової кістки шляхом застосування мультидетекторної комп’ютерної томографії. Інформаційний лист про нововведення в сфері охорони здоров’я № 67 -2021. Київ: МОЗ України, Укрмедпатент-інформ 2021.

Сафонов Н.К., Коноваленко В.Ф., Туз Є.В., Вовк В.В., Колотілов М.М., Дроботун О.В. Спосіб профілактики післяопераційних ускладнень та рецидивування злоякісних пухлин стегнової кістки після кістково-замісної хірургії. Інформаційний лист про нововведення в сфері охорони здоров’я №68 -2021. Київ: МОЗ України, Укрмедпатент-інформ 2021.

Терновой Н.К., Коноваленко В.Ф., Колотілов М.М., Туз Є.В., Вовк В.В., Дроботун О.В. Лікування та моніторинг хворих на пухлинні ураження стегнової кістки. Методичні рекомендації. МОЗ України, НАН України, НАО України. Київ, 2021. 20 с.

Терновий М.К., Дроботун О.В., Колотілов М.М. Технологія 3D моделювання та 3D друку персоніфікованих моделей артерій і кісток ділянки нижньої кінцівки для планування і репетиції онкоортопедичних операцій. Збірник наукових праць XVIII з’їзду ортопедів-травматологів України (Івано-Франківськ, 9-11 жовтня 2019). − Івано-Франківськ, 2019. – С.204.

Дроботун О.В., Сафонов Н.К., Коноваленко В.Ф., Колотілов Н.Н. Персоніфікація лікування хворих на пухлинні ураження кісток тазу, нижніх кінцівок та поліморбідністю // XIV з’їзд онкологів та радіологів України (матеріали з’їзду), 30 вересня – 2 жовтня 2021 р., Київ, - С.173 – 174.

Коноваленко В.Ф., Терновий Н.К., Туз Є.В., Вовк В.В., Проценко В.В., Солоніцин Є.О., Дроботун О.В. Експериментальне обґрунтування застосування металокераміки Біомін для пластики дефектів кісток // XIV з’їзд онкологів та радіологів України (матеріали з’їзду), 30 вересня – 2 жовтня 2021 р., Київ С.383 – 384.

Дроботун О.В. Можливості 3D моделювання в лікуванні пухлин стегнової кістки //Матеріали п'ятої всеукраїнської науково-практичної конференції «Актуальні питання лікування патології суглобів та ендопротезування», Запоріжжя-Приморськ, 2021 р. - С.37-38.

Білінський П.І., Дроботун О.В. До питання остеосинтезу перипротезних переломів стегнової кістки // Матеріали п'ятої всеукраїнської науково-практичної конференції. Запоріжжя-Приморськ, 2021. - С.15-16.

Files

Similar theses